Z diskusí se zákazníky vyplývá, že většina výrobních nebo skladových logistiků s nějakou formou automatizace svých manipulačních procesů v blízké či vzdálenější budoucnosti počítá.
Pro Toyotu je realizace takových projektů již delší dobu součástí standardní nabídky. Fundovanost řešení od Toyoty dokládají referenční instalace ve společnostech Siemens, Bosch Diesel, Continental Automotive, Faurecia, Witte, BOS Automotive, Linea Nivnice, Ball Aerosol Packaging nebo Petainer Czech Holdings a podobně.
Rok a půl covidové krize změnil pohled na některé běžné procesy při práci se zaměstnanci. Horší dostupnost zahraničních dělníků i neplánované absence kmenových pracovníků, a to i na delší dobu, jednoznačně zvýšila zájem o automatizaci, protože automat dokáže neúnavně zajistit stabilitu a plynulost manipulace mnohem lépe. Firmy plánují automatizovat nejen jednoduché operace, ale celý manipulační řetězec – od konce výrobních linek, po zaskladnění a vyskladnění k expedici.
Kdy se automatizace skladování firmě vyplatí?
Každý, kdo o automatizaci uvažuje, sleduje vždy několik cílů současně: zjednodušení a zpřehlednění toku materiálů nebo výrobků, zvýšení rychlosti, přesnosti a bezpečnosti manipulace, dosažení vysoké produktivity či odstranění monotónních, neustále se opakujících činností a uvolnění nedostatkové pracovní síly pro jiné činnosti s vyšší přidanou hodnotou. Klíčovým faktorem pro rozhodování je přiměřená návratnost investice. Většina firem za rozumnou hranici považuje návratnost do 3 let. Tuto podmínku je Toyota s řešením založeném na vozících Autopilot schopna splnit. Během pandemie získala na významu i flexibilita systému Autopilot a možnost operativně upravovat jejich výkon při zvýšení nebo naopak snížení objemu výroby nebo logistiky. Před zahájením projektu je nutné provést pečlivou a podrobnou studii proveditelnosti. Na ni navazuje detailní specifikace systému, komunikačních kanálů, provázání s firemními řídicími procesy, IT rozhraní a podrobný časový a technický plán instalace.
Jaké argumenty jsou zvažovány a jaké hodnoty a parametry propočítávány?
- návratnost investice zkracuje možnost získání dotací z programů podporujících rozvoj nových technologií
- automat je neúnavný a maximálně efektivní i v non-stop provozech s vysokou frekvencí manipulace
- automat nechybuje – je prakticky absolutně bezpečný
- zjednodušení personální práce díky omezení rizik a nákladů spojených s opakovaným náborem pracovníků, jejich školením a zapracováním, s absencemi nebo nečekanými odchody
- analýza dat – provoz automatů je možné pravidelně vyhodnocovat a optimalizovat, provázat s firemními řídicími systémy a procesy
Rozhodovací proces – studie proveditelnosti je nutností
Podle Aleše Huška musí každý, kdo o automatizaci některého ze svých provozů uvažuje, provést pečlivou a podrobnou analýzu svých potřeb a možností: Odpovídají prostory, podlahy a logika manipulace, logistiky a skladování nárokům automatizace? Pracujeme v rámci určitých stabilních procesů? Jaké změny můžeme očekávat? Jaké jsou rozměry manipulovaných jednotek a jejich hmotnost? Do jakých výšek se bude zakládat?
Na studii proveditelnosti poté navazuje detailní specifikace systému, komunikačních kanálů, IT rozhraní, potvrzování a evidence provedených manipulací, podrobný časový a technický plán instalace, analýza rizik, nastavení a provedení akceptačních testů, zajištění servisu a školení personálu. Aby mohl automatický vozík pracovat, musí být splněny čtyři podmínky současně:
1. Stroj se musí orientovat v prostoru – musí vědět, kde je
Existuje více možností, jak automat řídit nebo vést po žádoucí trase. Nejpoužívanější je laserová navigace. Aleš Hušek popisuje: „Je sice nejnákladnější a technicky nejsložitější, ale také naprosto přesná a spolehlivá. Navíc nevyžaduje žádné stavební zásahy do podlahy (tak jako indukce) a nemůže být mechanicky poškozena (tak jako magnetická páska nebo RFID tugy nalepené na zemi). Toyota navíc disponuje dvěma metodami laserové navigace a může je efektivně kombinovat a využít jejich výhod.“
2. Stroj musí vědět kudy jet
Všechny pozice musí být nakresleny, propojeny a naprogramovány – jednosměrně i obousměrně, včetně výšky a hloubky dopravníků a všech paletových pozic.
3. Stroj musí vědět, co má dělat – kam založit a odkud odebrat paletu
Podmínkou je také dokonalé propojení s WMS uživatele. Stroj je řízen a je mu přidělována práce tak, aby pracoval optimálně z hlediska délky a času pojezdu, ale také tak, aby se nepotkával v úzkých uličkách s jinými stroji. Moduly Order manager a Storage planner přiděluje vozíku práci, směrují ho na příslušné lokace, na dopravníky, na pozice na konci válečkových drah. Jde o naprogramovanou analogii k cyklům, které probíhají v manuálním režimu.
4. Stroj musí být připraven na mimořádné situace – co mám dělat, když…
Stroj se musí vypořádat se situacemi, které nezavinil, ale na které musí reagovat. Zkušenosti, které s automaty máme, nám umožňují většinu takových momentů předvídat a vozík příslušně naprogramovat (například když jsou zavřená vrata, je spuštěn požární poplach, prostor je obsazen a podobně.)
Přesná práce s laserem za všech okolností
Automatický vozík je postaven na bázi standardního vozíku, navíc je vybaven jen navigačním systémem a prvky, které zajišťují naprostou bezpečnost vozíku i jeho okolí.
Stroj s laserovou navigací se orientuje v prostoru pomocí tzv. referenčních bodů, kterými jsou odrazové plochy válcového nebo plochého tvaru. Rotační laserový skener, který je umístěn nad kabinou vozíku nebo na zvýšeném rámu v případě ručně vedených vozíků nebo tahačů, neustále přeměřuje vzdálenost a úhel ke každému referenčnímu bodu, který je v jeho dosahu. Bleskovým propočítáním vozík s milimetrovou přesností ví, kde se právě nachází.
„Elektronický mozek“ vozíku Toyota Autopilot si pamatuje zaměřený layout skladu nebo prostoru, kde se pohybuje, a má dokonalý přehled o umístění každé paletové pozice, kde zakládá, nebo z které palety odebírá, ať již v regálovém systému, na dopravnících nebo na podlaze. Tyto pozice jsou propojeny optimálními dráhami, po kterých automat jezdí. V případě tahačů, které nemanipulují s paletami, ale s různými přípojnými vozíky, jde o přesné definování trasy a zastávek vozíku.
Standardizované lokální procesy a financování základem úspěchu
Úspěchy u zákazníků Toyota zaznamenala díky stabilnímu a kapacitně silnému týmu aplikačních specialistů i široké nabídce automatů. I složitá řešení jistí spolehlivý lokální záruční a pozáruční servis, na který jsou zákazníci zvyklí u konvenčních vozíků. Toyota také dokáže investici financovat pomocí dlouhodobého pronájmu s rozložením splátek až na 7 let, tedy do delšího období, než je běžné u klasických manuálně řízených strojů, a to včetně softwaru a implementačních nákladů. Zajímejte se o možnost automatizovat i vaše manipulační operace.
Příklady z praxe:
Ball Aerosol Packaging nahrazuje automatické vozíky – nový systém Autopilot dodá Toyota
Ball Aerosol Packaging CZ s.r.o. vyrábí od roku 2001 ve Velimi ve Středočeském kraji až 1 500 000 protlačovaných hliníkových pouzder a obalů pro aerosolové spreje denně. Toyota bude modernizovat a rozšiřovat proces automatické manipulace na konci výrobního procesu. Pět autonomních vozíků Autopilot OAE120CB s li-ionovými bateriemi bude zajišťovat plynulý odvoz hotových výrobků od devíti výrobních linek do expedice.
Ball Aerosol Packaging je v komfortnější situaci než jiné firmy, které automatizují manipulaci. Má zkušenosti s procesy, které je nutné podstoupit, má zázemí i personál zvyklý vedle automatických vozíků pracovat. Martin Franc, Technical Specialist společnosti, vysvětluje: „My už máme desetileté zkušenosti s automatickou manipulací a nezačínáme od nuly. Jde o modernizaci i rozšíření v jedné etapě, o posílení počtu vozíků, protože i výroba je rozsáhlejší než v roce 2011, kdy jsme s automatizací manipulace začali. Přizpůsobovat, modernizovat ani posílit starou technologii, která je zastaralá a ani se již v celé šíři nevyrábí ani nerozvíjí, by nemělo smysl. Autopilot je moderní systém se zaručeným technologickým vývojem a kontinuitou i v budoucnu. Věděli jsme, co chceme, jaké jsou slabiny současného systému, a ty jsme chtěli eliminovat. Toyota nabízí širokou řadu vozíků Autopilot, takže jsme si mohli vybrat nejvhodnější model, který přesně vyhovuje našim potřebám. Podstatným faktorem při výběrovém řízení bylo, vedle cenových a obchodních podmínek, zajištění komplexní péče včetně servisu a IT podpory od jednoho dodavatele.“
Podle Martina France je rovněž důležité, že veškeré služby jsou poskytovány v tuzemsku a jsou nezávislé na zahraniční podpoře: „Naši předchozí dodavatelé měli rozdělené kompetence. Jeden se staral o vozík, jiný o software a řídicí systém. Něco se řešilo v tuzemsku něco v zahraničí. Domlouvání a zajištění součinnosti obou dodavatelů bylo velmi složité. Se zastaráváním systému upadalo i personální zajištění na straně dodavatelů“.
Vývoj projektu a zajištění servisní péče
„Nyní se nacházíme v podstatě ve fázi specifikace komunikace mezi automatickými manipulačními jednotkami a výrobními technologiemi. Aby docházelo ke správné obsazenosti jednotlivých pozic, aby byly správně a včas předávány informace o paletách k odvezení, o doplnění prázdných palet ze zásobníku a zda ji zásobník může vydat a podobně. Proběhl stručný popis všech činností s techniky Toyoty a byly podrobně specifikovány veškeré pohyby vozíků Autopilot. Systém už tedy ví, co budeme vozit, odkud a kam i jak často.“
Servisní krytí všech 5 vozíků a potřeby a požadavky zákazníka budou řešeny servisní smlouvou. Zákazník si prověřil různé alternativy servisní pohotovosti a reakční doby v rámci 24/7, 24/5, 8/5: „V první fázi přibližně 1 rok od spuštění budeme určitě chtít jištění 24/7. Servis kryje jak softwarové požadavky, tak péči o vlastní vozíky. Jakékoli výpadky celého systému jsou naprosto nežádoucí. Předpokládáme, že dobře odladěné vozíky budou spolehlivé, s minimálními servisními nároky v podobě stanovených servisních prohlídek v intervalech podle dohodnutých ujetých motohodin. Automaty se opotřebovávají velmi pozvolna a velmi rovnoměrně, protože odpadá jakékoli nešetrné nebo dokonce agresivní zacházení s vozíkem. Na každé směně bude zaškolená obsluha, která zvládne řešení běžných situací se zastaveným vozíkem. Různé kolize se stávají a stávat se budou, proto musíme mít s Toyotou nastaveny procesy, jak v takovém případě postupovat, co zkontrolovat, koho a kam volat v různou dobu, ve všední dny nebo o víkendu. I to je důvod, proč preferujeme tuzemského dodavatele s nastavenými a zaběhanými procesy. Náhradní manuální manipulační krizové plány jsou vyzkoušené a funkční. Automaty pracují jen na expedici, na příjmu jsou stále stroje s obsluhou. Můžeme je částečně krátkodobě přesunout a vypomoci si a zajistit tak veškeré závazky,“ říká Martin Franc a na závěr dodává: „Vlastní uvedení do provozu bude jednorázovým procesem, kterému bude předcházet vyzkoušení a nastavení celého systému s techniky a aplikačními inženýry Toyoty. Po odzkoušení vypneme dosavadní systém, předěláme centrálu na virtuální server a linku po lince přejdeme na systém Autopilot. Během přechodného období posílíme krátkodobě manuální manipulaci. Už jsme tyto situace zažili při přestavbě výrobních linek a umíme si s nimi poradit. Autopilot by měl být zprovozněn do konce roku 2021, protože na jeho realizaci jsou navázány nové výrobní plány včetně instalace nových robotických technologií na konci výrobních linek. Na konci výrobního procesu budou tedy kooperovat pouze automatické systémy.“
Model OAE120 umožňuje zdvih palet na vidlicích bez podpůrných ramen. Uživateli vyhovuje lepší manévrovatelnost díky menším rozměrům i fakt, že vozík zvládne širší rozsah manipulačních úloh, a to i v prostorách, kde to s původními stroji s podpůrnými rameny vůbec nešlo.
Toyota Autopilot zajistí přepravu nápojových obalů ve společnosti Petainer
Objednáním 5 kusů modelu Autopilot SAE160 vyvrcholil několikaletý projekt automatické manipulace s hotovými vratnými nápojovými lahvemi ve společnosti Petainer Czech Holdings s.r.o. z Aše. První studie proveditelnosti začali vznikat již v roce 2018, kdy byl realizován první úspěšný společný projekt na dodávku bezuličkového regálového systému Radioshuttle pro FIFO logistiku preforem. V prosinci 2020 byl spuštěn projekt implementace autonomních manipulačních vozíků, jehož financování schválilo vedení skupiny Petainer.
„Cílem projektu je automatizovaný provoz 5 autonomních manipulačních vozíků v logistickém prostoru výrobní haly a interního skladu. Neoddělitelnou součástí projektu je zajištění bezpečnosti v nahuštěném prostoru a manipulace bez pracovních rizik pro zaměstnance, pro který má MHT spolehlivý a v praxi ověřený bezpečnostní koncept,“ uvádí Bohumil Vojkůvka, manažer logistiky a garant projektu v rámci společnosti Petainer.
Nasazení systému Autopilot zajistí menší závislost na nedostatku kvalifikovaných manipulantů na pracovním trhu v ašském regionu a povede ke snížení provozních nákladů na manipulaci. Jindřich Kovář, správce IT technologií a vedoucí projektu shrnuje nejbližší úkoly, které Petainer čekají a popsal důvody výběru řešení od Toyoty: „Během prvního pololetí letošního roku bude dokončeno zmapování a nastavení logistického prostoru a jeho obrazu v programovém prostředí automatizovaného systému včetně testování. Oživení a dosažení maximálního výkonu plánujeme do konce roku 2021. Automatizovaný logistický systém umožní zajistit dostatečné logistické kapacity, což bychom při současném personálním obsazení nezvládli.“
„Výběrového řízení se kromě Toyoty účastnili ještě dva dodavatelé. Vyhrála Toyota, protože rozuměla dokonale našim potřebám. Sestavila vysoce profesionální odborný projektový tým, který pomáhal řešit naše požadavky a neměl tendenci diktovat si své podmínky podle toho, co jejich technologie zvládne. Toyota hledala, našla a nabídla optimální řešení, které vyžaduje náš provoz. To pro nás bylo rozhodující. Při schvalování investice hrála důležitou roli při interním prosazení projektu v rámci skupiny Petainer i možnost pořídit vozíky Autopilot na leasing. Cítili jsme, že Toyota je partner a ne jen dodavatel. Rozšíříme tak vzájemně ověřené a dobře fungující obchodní vztahy.“
První projekt s vozíky Autopilot byl realizování ve švédském výrobním závodě skupiny Petainer, přestože česká továrna byla s přípravou mnohem dále. Bohumil Vojkůvka na závěr dodává: „Švédové převzali naše podklady, ale vzhledem k provozním odlišnostem zvolili jiné vozíky Autopilot. Ihned po skončení implementace jsme přišli na řadu my a mohli jsme na oplátku využít všechny poznatky naší „domácí“ reference. Například při výběru správné úrovně full servisu. Pro začátek nám rozhodně doporučili soustavné krytí 24/7. Než se lidé naučí se softwarem, než se projeví slabá místa na trasách, než se nastaví rutina a provoz se zaběhne. První rok bude maximální jistota prioritou, pak se zvýší naše vlastní zapojení opřené o komplexní péči od Toyoty, pro kterou už nejsou autonomní řešení nic mimořádného.“
Volba modelu Autopilot SAE160
Náklad tvoří vratné plastové láhve vyfouknuté do finálního objemu 0,5 až 1,5 l. Jde o lehký ale současně velmi objemný materiál. Jednotlivé láhve jsou vyskládány na kartonové proložky velikosti EUR palety v několika úrovních až do celkové výšky 2,5 m. Lehkou paletu zvládne i menší stroj, proto byl vybrán model Autopilot SAE160. Dalším plusem pro tento model byla možnost manipulovat paletu z kratší strany. Pro dokonalou stabilitu vysoké palety jsme objednali vidlice prodloužené o 100 mm.
